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解讀寶信特鋼ERP解決方案

作者：鋼結構網    
時間：2009-12-23 10:03:32 [收藏]


    　1.引言

    　　鋼鐵行業與其他制造業相比，具有明顯的特殊性。產品有許多特征屬性(鋼種，規格，尺寸，化學成分等);需要進行貫穿于產品全生產流程的生產設計及質量設計;需要編制詳細的生產作業計劃及對計

    　　劃進行調度;需要支持生產過程自動控制;按定單生產與按庫存生產混合進行;編制生產計劃需要考慮設備能力及設備約束條件。由于這些行業特點，如何幫助企業建立一個適合鋼鐵行業管理需求的信息化系統是業內一個普遍討論的話題，本文通過寶信軟件實施的一個案例，以ERP系統為主體，說明了如何采用多系統集成的方法構建一個適合鋼鐵業的協同，高效的信息化系統。

    　　2. 案例介紹

    　　寶信軟件實施的寶鋼股份特殊鋼分公司的信息化系統便是一個幾乎包含所有特鋼生產業務組織模式及產品的案例。具體狀況如下：

    　　2.1.企業概況

    　　寶鋼股份特殊鋼分公司是一個年產160萬噸鋼的大型特鋼企業，形成以汽車用鋼、軸承鋼、不銹、工模具鋼、高溫合金和鈦合金為主導產品的特鋼生產體系。產品有棒、管、絲、帶、餅、環及異型材。現有冶煉、精煉、澆鑄、開坯、熱加工、冷加工等多種生產區域和多條生產線，工藝格局呈孤島離散型。是國內生產線覆蓋最廣，品種最為齊全，質量最優的特鋼生產企業。

    　　寶鋼股份特殊鋼分公司的產品品種多、產品結構復雜、單位價值高;產品工藝流程復雜，生產周期長。各生產單元的生產管理模式因工藝、設備、基礎自動化的程度不同，差異很大。

    　　2.2.信息化現狀

    　　其信息化建設在本次建設以前有一些孤島式的專業化管理系統如獨立的財務核算系統，銷售系統，采購系統，檢化驗系統，OA系統和部分制造執行系統。并且企業暫時還沒有通過供應鏈管理實現高級生產計劃的實施計劃。

    　　2.3.信息化建設需求

    　　寶鋼股份特殊鋼分公司的信息化建設要求在公司內部實現物資流、價值流、信息流的統一和暢通，實現企業生產經營綜合資源配置的動態優化。在公司生產經營環境中建立高效的、敏捷反應的整體供應鏈信息系統;為企業管理業務人員提供高效、方便的業務處理手段;為企業決策層領導提供準確、完整的信息支持。

    　　3.特鋼的行業特征及業務模式

    　　通過深入調研，發現特鋼行業產品結構復雜、單位價值高;產品工藝流程復雜，生產周期長，生產計劃管理需要考慮各種因素，設備的運行狀況直接影響產品的質量及生產的順利進行，屬于連續生產與離散生產混合的制造業。主要有以下一些特定的行業特征及特殊的管理模式：

    　　產品有許多特征屬性(鋼種，標準，規格，加工要求等);在簽訂銷售定單時需要根據客戶的質量要求判斷是否可生產。

    　　在確認定單交貨期時,需要考慮產能的制約,以便合理確定交貨期。

    　　需要進行貫穿于產品全生產流程的生產設計及質量設計。

    　　質量檢驗是確定產品是否合格的唯一標準。

    　　定單個數很多，量很小，組織生產需要歸并合同

    　　生產模式既有軋鋼區域連續生產模式,煉鋼單元離散生產模式,又有生產周期很長,加工工藝往復多次的二次材加工模式。

    　　按定單生產與按庫存生產混合進行。

    　　編制生產計劃需要考慮設備能力、設備約束條件及現場工藝狀況的多變性。

    　　編制生產計劃需要考慮熱裝熱送等全后工序緊密連接的工序計劃間的協同

    　　需要編制按件次詳細的生產作業計劃及對計劃進行調度。

    　　需要支持生產過程自動控制。

    　　由于原料價格波動較大，物料計劃采購和機會采購并重。

    　　在原輔料采購過程中需要質量檢驗，等級、數量只有在事后才能確定。

    　　采購管理有委外加工，直供，承包材料功能計價等特殊業務管理模式

    　　企業的設備眾多，設備維修的成本很高，需要進行專業化的設備維修管理。

    　　4.關鍵問題分析及主要解決方法

    　　4.1.關鍵問題分析

    　　通過對上述問題的分析、歸納，可以總結為幾大主要問題：生產計劃問題，特殊的業務操作模式問題，精細化的業務管理問題，產品主數據定義問題，產能平衡問題。

    　　這些問題分屬于不同的管理層面，由一個系統來實現全部業務功能顯得零亂和無序。因此采用多系統集成的信息化建設策略，由一個核心系統實現企業整體資源優化，各專業化系統實現精細化的業務管理;ERP系統下達管理需求、計劃，由各專業化管理系統執行ERP系統的管理需求，并將業務執行過程中的各種信息返回ERP系統;在不實施供應鏈進行產能計劃的前提下，由一個系統完成中短期的生產計劃，避免各個系統多層計劃的邏輯沖突;由一個系統完成生產過程全流程的質量設計及生產設計，貫徹一貫制質量管理的理念;由一個系統的實現完整的、專業化的設備管理;由ERP系統采用由賦義的物料代碼加變式屬性的方式定義產品物料代碼;由ERP系統與其他系統協同實現初步產能平衡。

    　　4.2.多系統集成的特鋼信息化建設方案

    　　4.2.1.多系統集成的企業信息化總體架構

    　　在上述分析的基礎上，總體架構采用典型的三層架構: ERP(企業資源計劃)系統、MES(執行制造系統)系統、PCS(過程控制系統)系統。三者構成一個完整的體系，共同完成從操作層、管理層、直到決策層的全面的信息管理的任務。

    　　由于特鋼編制生產計劃的特殊性，在暫時還沒有實施供應鏈管理計劃的前提下，由MES系統承擔企業的全部生產計劃，避免多層次計劃的邏輯沖突。形成如下的總體架構(圖1)：

    　　圖1：五鋼結構圖

    　　在泛ERP層將偏重于企業決策的數據倉庫系統與管理企業資源的ERP系統分開;將關注于企業資源和價值管理的ERP系統與專業化管理較強的設備系統，專注于工作流、文檔管理的OA系統分開;為了豐富ERP系統的管理功能增加了一個富有行業特點的計量驗收系統。

    　　ERP系統與泛ERP層的各個業務系統間、MES系統間又是互相集成的。各系統間有機結合，互相配合，實現企業物流、資金的整合。形成如下的多系統集成的框架結構(圖2)

    　　圖2：五鋼總體架構圖

    　　4.2.2.幾大主要系統的功能分擔

    　　在多系統集成的總體框架下，信息化建設的幾個主要系統的功能分擔如下：

    　　數據倉庫系統采用寶信自主開發的數據倉庫系統，按產品產量產值，產品成材率，技術經濟指標，專業統計，關聯交易等主題對SAP，MES等系統的數據進行抽取，進行相關主題的分析。包括ETL數據抽取，信息查詢，各主題信息統計分析，權限管理，任務管理等功能。

    　　ERP系統采用國際上先進的SAP套裝軟件，運用SAP先進的管理理念、方法實施企業全局、整體的管理。主要根據企業的人、財、物各種資源的狀況和產、供、銷各個環節的信息，對企業資源進行合理有效的計劃、組織，使生產經營活動協調有序地進行，并提供管理層戰略決策的信息。實現全過程的銷售管理，實現包括企業所有存貨的全過程的采購及質量管理，實現包括企業所有庫存地的存貨管理，實現包括企業所有生產業務單元，所有加工方式的生產定單管理、生產過程跟蹤，實現企業各業務單元的財務核算，實現各生產業務單元的生產成本計劃、過程跟蹤、差異分析。實施的模塊包括采購/庫存管理、采購質量管理、銷售管理、生產管理、財務/成本管理。

    　　執行制造系統采用寶信自主開發的功能強大的MES產品化軟件，實現生產計劃及生產過程的管理，包括全生產流程的生產設計及質量設計;中短期的生產計劃管理;生產過程的全程跟蹤，精細化的庫存管理，全面的生產過程質量管理，銷售發貨執行等功能。

    　　設備系統采用寶信自主開發的設備系統產品化軟件，實現專業化的設備管理。包括設備基準管理、日常點檢管理、設備狀態監控、故障處理、檢修管理、委外合同管理、維修資金預算、維修資金控制、維修費用預算，維修費用控制、機旁庫管理、設備異常及事故分析等管理功能。

    　　原輔料計量驗收系統采用寶信自主開發的定制軟件，是SAP采購/庫存管理系統的擴充和豐富。實現富有行業特點的采購入庫物流管理、稱重、質量檢驗、供應商實物評估、轉庫計劃執行等功能。

    　　檢化驗系統采用原有的ITMIS檢化驗系統。包括接收來自上層系統的檢驗計劃，檢驗計劃安排，檢驗結果錄入，檢驗數據上報，檢驗結果分析等功能。

    　　由于SAP系統作為一個核心系統，跨業務系統間的庫存轉移由SAP系統作為信息源下發各業務系統。

    　　SAP系統與寶信自主開發的數據倉庫系統、MES系統、設備管理系統、計量驗收系統、特鋼分公司原有的ITMIS檢化驗系統五大外部系統接口。各系統間有機結合，互相配合，實現企業物流、資金的整合。

    　　4.2.3.各系統間的邏輯關系

    　　在上述功能分擔的前提下，各系統間的邏輯關系如下(圖3)：

    　　數據倉庫系統主要按相關主題通過ETL工具從ERP系統、MES系統抽取數據，根據抽取的數據進行專題分析，為企業管理層進行管理決策提供各種信息。

    　　ERP的采購庫存系統，質量管理系統，擴展ERP的計量驗收系統，五鋼原有的檢化驗系統協同運行，實現從管理層直至操作層的原輔料的采購，入庫，檢驗，判定，發票校驗。SAP將數量合同/采購定單下發到擴展ERP的計量驗收系統，擴展ERP的計量驗收系統進行采購入庫物流管理、稱重、質量檢驗、供應商實物評估，并將入庫信息傳送到SAP系統。SAP系統按照是數量合同還是采購定單進行后續處理，如果是數量合同，根據上傳信息創建采購定單，進行采購入庫，如果是直供則轉到現場庫存地;如果是采購定單，根據上傳信息創進行采購入庫，如果是直供則轉到現場庫存地。SAP系統按照實物是否需要專業化檢驗質檢，如果是需要專業化檢驗的，將檢驗計劃下發檢化驗系統。檢化驗系統進行實物檢驗并將檢驗信息傳送到SAP系統，SAP系統進行質量判定，并將合金的實物重量根據檢驗結果及當量系數轉化成基準量。SAP系統作為總庫原料轉發各分廠的信息源，下發轉庫計劃給計量驗收系統，計量驗收系統將轉庫實績上報SAP。SAP再將轉庫實績下發MES系統。

    　　ERP的銷售系統，生產系統，采購庫存管理系統，MES系統，生產過程控制系統，五鋼原有的檢化驗系統協同實現從管理層直至操作層的產品銷售，生產管理，質量管理，銷售發貨等功能。由SAP系統輸入銷售定單，并進行產品可生產性檢查、產能檢查、客戶信用額度檢查，將檢查合格的銷售定單下發MES，MES進行質量設計，生產定單形成并上報SAP系統，合同歸并，合同計劃及產能上報，材料設計，材料申請，作業計劃編制，作業計劃下達生產控制系統，生產投料并上報SAP系統，生產定單報工并上報SAP系統，產品入庫并上報SAP系統，生產過程中的檢驗及成品檢驗，由MES系統下發檢驗委托單給檢化驗系統。檢化驗系統進行實物檢驗并將檢驗信息傳送到MES系統。MES進行質量判定，并向SAP發送信息。對于質量檢驗合格的產品由MES系統進行準發，并將準發信息上報SAP系統，SAP系統進行準發確認及發貨計劃下達，MES接收發貨計劃，組織裝運，質保書打印，發貨并將信息上報SAP系統，SAP接收發貨實績進行發貨過帳，對于已發貨產品SAP系統進行銷售開票并將信息傳遞金稅系統。

    　　ERP的采購庫存系統，設備系統協同運行，實現從管理層直至操作層的五金備件的采購資金及領用費用的預算和控制，采購管理，庫存管理。由設備系統制定各成本中心的采購資金及費用預算，按預算創建五金備件的采購申請并上報SAP系統，SAP系統進行采購申請審批，將批準的采購申請轉為采購定單并下發設備系統，設備系統進行設備驗貨并將信息上報SAP系統，SAP系統進行發票校驗。對于五金，備件的領用，盤庫，報廢信息由設備系統進行庫存管理及費用控制，并將相關信息上報SAP系統，SAP系統進行相應的庫存管理。

    　　圖3：五鋼業務邏輯鏈

    　　5. 實施效果

    　　2004年12月6日SAP系統、設備、MES第一階段系統正式投運，2005年9月寶鋼股份特殊鋼分公司信息化建設第二階段(所有產線)成功上線，并在2005年10月4日對上線后的首月(9月)進行月末財務結帳，根據新老系統核對的結果，徹底丟掉原有的老系統，完全啟用由SAP套裝軟件實施的ERP系統及其他管理系統。ERP系統的成功上線對提高企業管理效率、經濟效益具有極其深遠的意義。具體體現在以下幾個方面：

    　　1 、建立了一個實時、共享、集成的信息系統平臺，實現了“物流、資金流、信息流”三流統一、集成、共享，提高了工作效率。通過系統平臺，公司決策層可以隨時了解和掌握物資采購、產品銷售、生產計劃、物資庫存、產品成本、應收應付等各種供、產、銷及成本和財務信息，消除了信息孤島，提高了工作和決策效率。

    　　2、各系統間圍繞各個業務主題一體化運作。由SAP系統實施企業全局、整體的管理;由MES系統實施精細的生產、質量、庫存管理;由設備系統實現專業化的設備管理;由計量驗收系統實現廢鋼等原輔料的計量、驗收管理。各個系統各使其職，協同運作，整個企業作為一個整體實現高效運行。

    　　3 、各系統間數據同源，業務集成。實現了整個信息化系統業務流程標準化、內部控制自動化、信息透明化。確保企業信息的真實性和透明化。

    　　4 、實現了按訂單生產，提高了快速響應市場和客戶的能力。通過SAP和MES的系統管理，使客戶需求與生產計劃和實際庫存達到統一平衡。避免了盲目生產。

    　　5 、績效動態監控。信息系統將企業的管理流程通過信息化的手段固化下來，由軟約束變成硬約束;系統能夠準確地記錄下每位員工的每一個操作動作，員工的績效情況隨時都可以通過系統再現。

    　　6 、降低成本，節約資金，提高經濟效益。首先，ERP 系統運行以后，能準確、實時地掌握物資的收發存情況，提高了采購計劃的正確性，加強了采購各環節的控制，加速了庫存周轉，有效減少庫存資金占用;其次通過對供應商信息的全面管理及采用按質論價、合金基準量管理，將節約大量的采購資金、提高采購質量。

    　　7、細化了成本考核對象，制定了合理成本的定額，并對定單成本進行全過程的跟蹤控制。實現了對成本的事先預測，事中控制，事后分析改進。

    　　8、通過開發功能實現了按銷售定單進行客戶的信貸控制，降低了企業應收帳款的回收風險。

    　　9、成功的解決了特鋼企業生產周期長，往復加工多，工藝流程復雜等生產組織的難題。

    　　6. 結論

    　　綜上所說，鋼鐵行業的行業特征決定了不可能由一個系統實現企業信息化的所有功能。寶信特鋼信息化解決方案形成一個企業戰略決策與資源管理相對分離，企業資源管理與業務執行層相對分離;整體資源管理與專業化管理相對分離;企業信息化各系統數據同源，邏輯一致，業務協同，系統集成;各系統一體化運行的富有行業特色的解決方案。
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